SPI有几根线，SPI通信原理
一、spi简介
spi，即serial peripheral interface的英文缩写。从字面意思看就是串行外部设备接口，是一种全双工、高速、同步的通信总线。
spi最早是摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，用于微控制器（mcu）连接外部设备之间的同步串行通信，主要应用于flash、数模转换器、信号处理器、控制器、eeprom存储器等外设中。
spi总线属于一主多从接口，和i2c不同的是，spi 采用cs片选来控制主机与从机通信。现在的单片机几乎都支持spi总线，其已经成为一种高速、同步、双工的通用标准，在iot产品中得到广泛应用。
二、spi有几根线？
spi通常有4根线（四线制），可实现全双工通信
【sck】： 串行时钟（serial clock）
【mosi】：主发从收信号（master output， slave input）
【miso】：主收从发信号（master input， slave output
【cs/cs】：片选信号（slave select）
spi应用也有3根线（三线制），实现半双工通信。
三、spi通信原理
spi模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，通过cpha（时钟相位）、cpol（时钟极性）来控制设备的通信模式。
时钟极性cpol是用来配置sck的电平在哪种状态时是有效状态或者空闲状态。时钟相位cpha是用来配置数据采样是在哪个边沿：
cpha=0，数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿
cpha=1，数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿
cpol=0，当sclk=0时处于空闲态，有效状态就是sclk处于高电平时
cpol=1，当sclk=1时处于空闲态，有效状态就是sclk处于低电平时
cpha=0、cpol=0：此时空闲态时，sck处于低电平，数据采样是在第1个边沿，就是sck由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿（准备数据），（发送数据）数据发送是在下降沿。
cpha=0、cpol=1：此时空闲态时，sck处于高电平，数据采集是在第1个边沿，即sck由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。
cpha=1、cpol=0：此时空闲态时，sck处于低电平，数据发送是在第1个边沿，即sck由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。
cpha=1、cpol=1：此时空闲态时，sck处于高电平，数据发送是在第1个边沿，即sck由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。
另外，分享个时序图识图方法。交叉线：数据允许发生改变，但不一定要变。平行线：数据不允许发生改变，必须稳定发送。
再细说传输时序。spi接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器，传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。如下图所示，在sclk的下降沿上数据改变，上升沿一位数据被存入移位寄存器。spi接口没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。
通过以上spi总线常识的简单描述，我们大致可以了解到spi具有高速、同步、全双工、总线结构、主从通信模式等优势，但也存在无指定流控制，也没有应答机制确认等短板。
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spi总线属于一主多从接口，和i2c不同的是，spi 采用cs片选来控制主机与从机通信。现在的单片机几乎都支持spi总线，其已经成为一种高速、同步、双工的通用标准，在iot产品中得到广泛应用。
二、spi有几根线？
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【mosi】：主发从收信号（master output， slave input）
【miso】：主收从发信号（master input， slave output
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三、spi通信原理
spi模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，通过cpha（时钟相位）、cpol（时钟极性）来控制设备的通信模式。
时钟极性cpol是用来配置sck的电平在哪种状态时是有效状态或者空闲状态。时钟相位cpha是用来配置数据采样是在哪个边沿：
cpha=0，数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿
cpha=1，数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿
cpol=0，当sclk=0时处于空闲态，有效状态就是sclk处于高电平时
cpol=1，当sclk=1时处于空闲态，有效状态就是sclk处于低电平时
cpha=0、cpol=0：此时空闲态时，sck处于低电平，数据采样是在第1个边沿，就是sck由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿（准备数据），（发送数据）数据发送是在下降沿。
cpha=0、cpol=1：此时空闲态时，sck处于高电平，数据采集是在第1个边沿，即sck由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。
cpha=1、cpol=0：此时空闲态时，sck处于低电平，数据发送是在第1个边沿，即sck由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。
cpha=1、cpol=1：此时空闲态时，sck处于高电平，数据发送是在第1个边沿，即sck由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。
另外，分享个时序图识图方法。交叉线：数据允许发生改变，但不一定要变。平行线：数据不允许发生改变，必须稳定发送。
再细说传输时序。spi接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器，传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。如下图所示，在sclk的下降沿上数据改变，上升沿一位数据被存入移位寄存器。spi接口没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。
通过以上spi总线常识的简单描述，我们大致可以了解到spi具有高速、同步、全双工、总线结构、主从通信模式等优势，但也存在无指定流控制，也没有应答机制确认等短板。
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